JP5027932B2 - Active pixel sensor device used for star lacquer device - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1の前文に記載されたように、スタートラッカー装置に使用されるアクティブピクセルセンサー装置(APS)に関する。   The present invention relates to an active pixel sensor device (APS) for use in a start lacquer device, as described in the preamble of claim 1.

スタートラッカー画像は、宇宙線異常としての画像の整合性を破壊する点や筋として現れる、いわゆるシングル・イベント・アップセット(Single event upset:SEU)によって破損されることは公知である。
そして、シングル・イベント・アップセットは、太陽フレアおよび他の宇宙線放射によって生じるものであり、特に太陽に接近する活動においては、特に厄介な問題となっている。
It is well known that a start lacquer image is damaged by a so-called single event upset (SEU) that appears as a point or streak that destroys the integrity of the image as a cosmic ray abnormality.
And single event upsets are caused by solar flares and other cosmic radiation, and are particularly troublesome, especially in activities approaching the sun.

一方、近年では、アクティブピクセルセンサー(APS)タイプの画像装置チップが、特定の星座や星をカメラで追跡することによりパターンを認識し、自らの位置を観測する装置であるスタートラッカー装置に搭載されている。
そして、本願発明は、各ピクセルが、フォトディテクターおよびアクティブアンプを有しており、各ピクセルセンサのアレイである集積回路を含むAPSセンサーに、更なる機能性を、統合することを提案するものである。
On the other hand, in recent years, an active pixel sensor (APS) type image device chip is mounted on a start tracker device that recognizes a pattern by tracking a specific constellation or star with a camera and observes its own position. ing.
The present invention proposes that each pixel has a photodetector and an active amplifier and that further functionality is integrated into an APS sensor including an integrated circuit that is an array of each pixel sensor. is there.

スタートラッカー装置のために、特に設計されたかかる画像センサーの例としては、本出願人であるヨーロピアン スペース エージェンシー(ESA)の協力のもと、サイブレスセミコンダクタ社によって開発された、いわゆる低コスト、低質量(LCMS)センサーがある。
このタイプのAPS装置は、オンチップ論理回路が、画像装置用チップの光学ピクセルの破壊読み出し、およびピクセルの非破壊読み出しの両方を、実行できるオンチップ論理回路を提供するものである。
An example of such an image sensor designed specifically for a starter lacquer device is the so-called low-cost, low-developed, developed by Cybless Semiconductor, in cooperation with the applicant, European Space Agency (ESA). There is a mass (LCMS) sensor.
This type of APS device provides an on-chip logic circuit that allows the on-chip logic circuit to perform both destructive readout and non-destructive readout of the pixels of the imaging device chip.

また、ピクセルの中心は、照射された光子によって発生したフォトダイオードの蓄積量によって形成されている。
また、破壊読み出しは、ピクセルのフォトダイオードを放出するが、一方、非破壊読み出しは、トランジスタのゲート電圧がフォトダイオードに蓄積された量に依存するトランジスタの透過率を測定することにある。
Further, the center of the pixel is formed by the accumulation amount of the photodiode generated by the irradiated photons.
Destructive readout also emits a pixel photodiode, while non-destructive readout consists in measuring the transistor's transmittance, which depends on the amount of transistor gate voltage stored in the photodiode.

その結果として、トランジスタは、ピクセル信号のアンプ(増幅装置)として作用する。
現在では、非破壊読み出しは、画像信号の固定パターン・ノイズ(FPN)を最小化するために、相関二重サンプリング(correlated double sampling)を実行するように用いられる。
As a result, the transistor acts as an amplifier (amplifier) for the pixel signal.
Currently, non-destructive readout is used to perform correlated double sampling to minimize fixed pattern noise (FPN) of the image signal.

さらにまた、特許文献1(米国特許7,145,188(B2))は、CMOSタイプの画像装置チップ上のオンチップ論理回路を提供することを開示している。
すなわち、ある領域の一つ以上のピクセルが飽和状態である場合、ピクセルゲインをローカル適応するように実行することが提案されている。
Furthermore, Patent Document 1 (US Pat. No. 7,145,188 (B2)) discloses providing an on-chip logic circuit on a CMOS type image device chip.
That is, it has been proposed to perform local adaptation of pixel gain when one or more pixels in a region are saturated.

米国特許US7,145,188(B2)(全文)US Patent US 7,145,188 (B2) (full text)

よって、本発明の目的は、シングル・イベント・アップセットのオンザフライ処理(on−the−fly processing)を実行するためのアクティブピクセルセンサー装置を提供することである。
特に、スタートラッカー装置における画像処理の煩雑さや複雑さを低下するために、これらのシングル・イベント・アップセットのオンザフライリジェクション処理(on−the−fly rejection)を可能にすることである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an active pixel sensor device for performing on-the-fly processing of a single event upset.
In particular, in order to reduce the complexity and complexity of image processing in the start lacquer apparatus, it is possible to perform on-the-fly rejection processing of these single event upsets.

すなわち、本発明は、画像装置用チップを含むスタートラッカー装置用のアクティブピクセルセンサー装置から、まずは構成されている。
また、画像装置用チップには、光学ピクセルとして作動するフォトダイオードのアレイ(配列)を備えてなる。
さらに、アクティブピクセルセンサー装置は、以下の働きをする論理回路を備えている。
That is, the present invention is first composed of an active pixel sensor device for a start lacquer device including a chip for an image device.
The imaging device chip includes an array of photodiodes that operate as optical pixels.
Further, the active pixel sensor device includes a logic circuit that performs the following functions.

すなわち、かかる論理回路は、光学ピクセルの出力を処理することができ、修正された信号を出力することができる。
さらに、論理回路は、所定集積時間(integration time、単に、所定時間と称する場合もある。)の間に照射された光量に応じて、1ピクセルの信号を非破壊的に読み出すように、構成されている。
そして、所定集積時間の終了に伴い、光学ピクセルをリセットするような論理回路を備えている。
特に、ピクセルは、リセットされ、その後サンプリングされ、その間に付加的にリセットされることなく、2回、あるいは複数回、ピクセル信号を読み出すことができる。
That is, such a logic circuit can process the output of the optical pixel and output a modified signal.
Furthermore, the logic circuit is configured to read out a signal of one pixel nondestructively in accordance with the amount of light irradiated during a predetermined integration time (sometimes referred to simply as “predetermined time”). ing.
A logic circuit is provided that resets the optical pixel when the predetermined integration time ends.
In particular, the pixel is reset and then sampled, and the pixel signal can be read out twice or multiple times without additional resetting during that time.

したがって、本発明の主目的は、不連続現象が、集積時間の間にピクセル信号で起こったか否かを検出できるような論理回路を含むことであり、この検出結果に応じて、ピクセル信号を修正することである。
かかる着想は、星のような永続的な光源の光が、ピクセル信号の連続変動、例えば、フォトダイオードに蓄積された量の線形増加をもたらすという事実に基づいている。
Therefore, the main object of the present invention is to include a logic circuit that can detect whether or not a discontinuity has occurred in the pixel signal during the integration time, and modify the pixel signal according to this detection result. It is to be.
Such an idea is based on the fact that light from a permanent light source such as a star results in a continuous variation of the pixel signal, for example a linear increase in the amount stored in the photodiode.

一方、シングル・イベント・アップセット(SEU)は、所定の集積時間の間に、ピクセル信号が突然ジャンプして、不連続として見なされる現象が生じることである。
従って、不連続現象の検出は、SEUに影響される信号の同定や、信号への異なった影響、特にSEUの影響に起因する連続的な光源の影響の識別を考慮することである。
そして、SEUの影響を取り除くためには、不連続現象部分において、信号から差し引かれるべきである。
Single event upset (SEU), on the other hand, is a phenomenon in which a pixel signal jumps suddenly during a given integration time and is considered as a discontinuity.
Thus, the detection of discontinuities is to take into account the identification of signals affected by SEU and the identification of different effects on the signal, in particular the effects of continuous light sources due to the effects of SEU.
And in order to remove the influence of SEU, it should be subtracted from the signal in the discontinuous phenomenon part.

また、別な発明の実施態様になるが、信号の修正に関して、不連続現象部分を除く代わりに、連続部分を除く場合には、かかるアクティブピクセルセンサー装置は、照明センサーとして用いられることが可能である。   Also, as another embodiment of the invention, regarding the signal modification, such an active pixel sensor device can be used as an illumination sensor when the continuous part is removed instead of the discontinuous part. is there.

また、論理回路が、画像装置チップに設けられているオンチップ論理回路である場合、衛星用として好適な、特に小さいアクティブピクセル装置を提供することができる。   Further, when the logic circuit is an on-chip logic circuit provided in the image device chip, a particularly small active pixel device suitable for a satellite can be provided.

さらに、論理回路が、所定の集積時間の間に、周期的に非破壊読み出しを実行するように構成されていることを特徴とする。
これによって、位置の離散集合における信号の準連続的なサンプリングを可能にすることができる。
また、不連続現象は、予め定められた閾値を有する次の非破壊読み出しの結果との間の差異を比較することにより検出することを特徴とする
すなわち、かかる差異が、閾値を超える場合、SEUは、最後の2つの非破壊読み出し工程の間に発生したものであると判断できる。
Further, the logic circuit is configured to periodically perform nondestructive reading during a predetermined integration time .
This can allow quasi-continuous sampling of the signal in a discrete set of positions.
Also, the discontinuity phenomenon, characterized by detecting by comparing the difference between the result of the next non-destructive readout with a predetermined threshold.
That is, when such a difference exceeds the threshold value, it can be determined that the SEU has occurred between the last two non-destructive readout steps.

好ましい実施態様において、アクティブピクセルのゲインは、装置の視野において、最も明るい星が、ピクセルの飽和値の直下にピクセル信号を発生するよう設定されていることが好ましい。
ここで、閾値は、飽和値を1集積期間の間に実行された非破壊読み出し数で割った値に、基本的に相当しなければならない。
In a preferred embodiment, the active pixel gain is preferably set so that the brightest star in the field of view of the device generates a pixel signal just below the pixel saturation value.
Here, the threshold value must basically correspond to a value obtained by dividing the saturation value by the number of non-destructive reads performed during one integration period.

本発明の特に単純な実施態様は、論理回路が、ベース値(ここでは、例えば、0である)に対して、繰り返し加算されるインクリメントによって、出力値を決定するように構成されている場合、不連続現象の影響を、除去することができる。
したがって、以前に決定した差異が、閾値に及ばない場合には、インクリメントとして同じ集積期間における次の非破壊読み出しの結果との間のかかる差値を用いることができる。
一方、以前に決定した差異が、所定の閾値を超える場合には、インクリメントとして外挿差値を用いることができる。
A particularly simple embodiment of the invention is when the logic circuit is configured to determine the output value by an increment that is repeatedly added to a base value (here, eg, 0): The effect of discontinuity can be eliminated.
Thus, if the previously determined difference does not reach the threshold, the difference value between the next non-destructive read result in the same integration period can be used as an increment.
On the other hand, if the previously determined difference exceeds a predetermined threshold, an extrapolated difference value can be used as an increment.

また、論理回路が、少なくとも一つの差値を保存するための保存手段を備える場合、論理回路は保存された差値に基づいて、例えばちょうど保存された差値を複製することによって、または、以前に決定された差値を用いるという、ある平均化工程を実行することにより、外挿差値を決定することができる。
そして、外挿差値が、保存された差値の一定数を平均化することにより決定された場合、以前決定された差値の実際に保存された数が、平均化を実行するのに十分であるとみなされる所定の最小限の数の差値に達しない場合、論理回路はデフォルト値を出力することができる。
Also, if the logic circuit comprises storage means for storing at least one difference value, the logic circuit is based on the stored difference value, for example by just replicating the stored difference value, or previously The extrapolation difference value can be determined by executing a certain averaging process using the difference value determined in step (b).
And if the extrapolated difference value is determined by averaging a certain number of stored difference values, the actual stored number of previously determined difference values is sufficient to perform the averaging. If the predetermined minimum number of difference values that are considered to be not reached, the logic circuit can output a default value.

また、論理回路の機能は、画像対象物のウインドウ化された読み出し機能により、補充することができる。
そこにおいて、星の推定位置をカバーしている特定のウインドウの中のピクセルだけは、信号処理の複雑さを減少させるために読み出される。
さらに、論理回路は、固定パターン・ノイズを回避するかまたは減らすために、相関二重サンプリングを実行することができる。
更に、論理回路によって、ピクセル信号から、バックグラウンド強度レベルを減算することができる。
The function of the logic circuit can be supplemented by a windowed readout function of the image object.
Therein, only the pixels in a particular window covering the estimated position of the star are read out to reduce the signal processing complexity.
In addition, the logic circuit can perform correlated double sampling to avoid or reduce fixed pattern noise.
Furthermore, the background intensity level can be subtracted from the pixel signal by a logic circuit.

上記した実施形態の各々において、アクティブ信号処理機能は、それらがオン/オフに切替えられることが可能であるという態様は、必要的構成要素であっても、任意構成要素であってもよい。
かかる選択を可能にするために、アクティブピクセルセンサー装置は、論理回路のこれらの信号処理機能のうちの少なくとも1つを起動させるか、あるいは停止させるための手段を備えることができる。
すなわち、使っていない機能を停止させることは、エネルギー消費を減少させることに繋がる。
In each of the above-described embodiments, the aspect that the active signal processing functions can be switched on / off may be a necessary component or an optional component.
In order to allow such a selection, the active pixel sensor device can be provided with means for activating or deactivating at least one of these signal processing functions of the logic circuit.
In other words, stopping unused functions leads to a reduction in energy consumption.

従って、本発明のさらに重要な特徴や利点は、以下の本願発明の実施形態の記載に基づき、添付の図面とともに、説明する。
但し、本発明は以下の説明の限定されるものでなく、当業者であれば容易に理解可能なクレーム内容の組み合わせにまで、効力が及ぶものとする。
Accordingly, further important features and advantages of the present invention will be described based on the following description of embodiments of the present invention, together with the accompanying drawings.
However, the present invention is not limited to the following description, and the present invention is effective even for combinations of claims that can be easily understood by those skilled in the art.

図1は、本発明に基づくスタートラッカー装置用として好適なチップパッケージにおける画像装置用チップ含むアクティブピクセルセンサー装置を示す。FIG. 1 shows an active pixel sensor device including a chip for an image device in a chip package suitable for a start lacquer device according to the present invention. 図2は、図1のアクティブピクセルセンサー画像装置チップのチップ構造の一般的な概略図である。FIG. 2 is a general schematic diagram of the chip structure of the active pixel sensor imager chip of FIG. 図3は、図1および2によるアクティブピクセルセンサー画像装置チップのシステム・レベル線図である。FIG. 3 is a system level diagram of the active pixel sensor imager chip according to FIGS. 図4は、図1〜3による画像装置チップの3つのトランジスタ・ピクセルのトランジスタ・レベル線図である。FIG. 4 is a transistor level diagram of the three transistor pixels of the imaging device chip according to FIGS. 図5は、図4の3つのトランジスタ・ピクセルと機能的に同等のトランジスタ・レベル線図である。FIG. 5 is a transistor level diagram functionally equivalent to the three transistor pixels of FIG. 図6は、従来技術による画像装置チップによって、撮られた複数のSEUを有する画像である。FIG. 6 is an image having a plurality of SEUs taken by an imaging device chip according to the prior art. 図7は、SEUのシグナル影響を含む画像装置チップのピクセル信号の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the change over time of the pixel signal of the imaging device chip including the SEU signal effect. 図8は、SEU検出の結果に応じてピクセルシグナルを修正するデジタル領域処理の流れを示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the flow of digital domain processing for correcting the pixel signal according to the result of SEU detection.

図1は、CMOSタイプの画像装置チップ10を含むスタートラッカー装置用のアクティブピクセルセンサー装置である。
また、画像装置チップ10には、光学ピクセルとしてのフォトダイオードのアレイ13が具備されている。
また、画像装置チップ10は、セラミックJLCC 84パッケージに含まれており、x方向に15.5mm、y方向に16.2mmの寸法を有している。
FIG. 1 shows an active pixel sensor device for a start lacquer device including a CMOS type image device chip 10.
Further, the image device chip 10 includes an array 13 of photodiodes as optical pixels.
The image device chip 10 is included in a ceramic JLCC 84 package, and has a size of 15.5 mm in the x direction and 16.2 mm in the y direction.

図2は、図1による画像装置チップ10のチップ構造の全体の図である。
光学ピクセルとして機能し、CMOSタイプの512×512の3つのトランジスタ・ピクセルのピクセル・アレイ13に配置されるフォトダイオードアレイに加えて、画像装置チップ10には、以下の構成を備える論理回路14を備えている。
すなわち、サンプル&ホールドカラムアンプ16、ローセレクト・リセット・ドライバ18、x−アドレス指定シフトレジスタ20、y−アドレス指定レジスタ22、および12ビットのアナログ‐デジタル変換器24(ADC)を含む論理回路14を備えている。
FIG. 2 is an overall view of the chip structure of the image device chip 10 according to FIG.
In addition to the photodiode array functioning as an optical pixel and arranged in a pixel array 13 of CMOS type 512 × 512 three transistor pixels, the imaging device chip 10 includes a logic circuit 14 having the following configuration: I have.
That is, a logic circuit 14 that includes a sample and hold column amplifier 16, a row select reset driver 18, an x-addressing shift register 20, a y-addressing register 22, and a 12-bit analog-to-digital converter 24 (ADC). It has.

さらに、論理回路14は、以下の構成を含んでいる。
すなわち、読み出しシーケンサ26、メモリ装置30を備えた相関二重サンプリングおよび処理ユニット28、ウインドウ・シーケンサ32、ウインドウ・シーケンサ32のプログラムを保存するためのSRAMメモリ装置34である。
最後に、画像装置チップ10は、平行データ・インタフェース36、および、より高レベルデータインタフェース38を備えており、例えば「スペース・ワイヤ」データフォーマットにおいて、通信するために提供される。
Furthermore, the logic circuit 14 includes the following configuration.
That is, the read sequencer 26, the correlated double sampling and processing unit 28 provided with the memory device 30, the window sequencer 32, and the SRAM memory device 34 for storing the window sequencer 32 program.
Finally, the imaging device chip 10 includes a parallel data interface 36 and a higher level data interface 38 and is provided for communication, eg, in a “space wire” data format.

また、上述の画像装置チップ10のユニットは、共通基板40上に配置される。
ここで、ウインドウ・シーケンサ32は、星の推定位置を示すことができる外部のIP(インターネットプロトコル等)により制御される画像装置チップ10のウインドウ・トリートアウト(Window treat−out)を管理するための手段である。
また、論理回路14は、ローセレクト・リセット・ドライバ18、サンプル&ホールドカラムアンプ16およびシフトレジスタ20,21を使用することによって、これらの推定位置周辺のウインドウータイプ域でピクセルの読み出しを実行する。
The unit of the image device chip 10 described above is disposed on the common substrate 40.
Here, the window sequencer 32 manages the window treat-out of the image device chip 10 controlled by an external IP (Internet protocol or the like) that can indicate the estimated position of the star. Means.
In addition, the logic circuit 14 uses the row select reset driver 18, the sample and hold column amplifier 16, and the shift registers 20 and 21 to read out pixels in the window type area around these estimated positions. .

また、ピクセル・アレイ13で光学ピクセルから読み出される信号は、アンプ42を使用して増幅されて、アナログ‐デジタル変換器24により変換されて、読み出しシーケンサ26によって、読み出される。
そして、ピクセルから受け取った信号は、所定集積時間(T)の間に、照射された光量に依存する。
なお、集積時間(T)は、リセット・ドライバ18により実行される次のリセット工程との間の時間と定義される。
The signal read from the optical pixel in the pixel array 13 is amplified using the amplifier 42, converted by the analog-digital converter 24, and read by the read sequencer 26.
The signal received from the pixel depends on the amount of light irradiated during a predetermined integration time (T).
The integration time (T) is defined as the time between the next reset process executed by the reset driver 18.

また、論理回路14の相関二重サンプリング(correlated double sampling)および処理ユニット28は、集積時間(T)の間、ピクセル信号の非破壊読み出しを実行するように構成されており、ここで、ピクセル信号は、読み出し工程の間に、リセットされることなく、二回読み出される。   Also, the correlated double sampling and processing unit 28 of the logic circuit 14 is configured to perform non-destructive readout of the pixel signal during the integration time (T), where the pixel signal Are read twice during the reading process without being reset.

本発明によれば、さらに、論理回路14は、集積時間(T)の間に、不連続現象が、ピクセル信号に起こったか否かについて検出するように構成されている。
図2に示すチップ構造の態様によると、この構成は、相関二重サンプリングおよび処理ユニット28の適切なプログラムにより認識される。
さらに、論理回路14の処理ユニット28は、下記の詳細にて説明されるように、この検出の結果に応じてピクセル信号を修正するように構成されている。
In accordance with the present invention, the logic circuit 14 is further configured to detect whether a discontinuity has occurred in the pixel signal during the integration time (T).
According to the embodiment of the chip structure shown in FIG. 2, this configuration is recognized by a suitable program of correlated double sampling and processing unit 28.
Further, the processing unit 28 of the logic circuit 14 is configured to modify the pixel signal in response to the result of this detection, as will be described in detail below.

図3は、本発明における画像装置チップ10のシステム・レベル線図である。
図3の左側のボックスは、画像装置チップ10で行われる機能を示したものであり、すなわち、シーケンス機能42、ウインドウイング機能44、処理機能46およびインターフェース機能48である。
FIG. 3 is a system level diagram of the image device chip 10 according to the present invention.
The box on the left side of FIG. 3 shows functions performed in the image device chip 10, that is, a sequence function 42, a windowing function 44, a processing function 46, and an interface function 48.

ここで、画像装置チップ10は、センサー部50、アナログ‐デジタル変換器部52および論理回路14の主要部分を構成する論理回路部54(特に、処理ユニット28)に、ざっと再分割することができる。
そして、データ・インタフェース36、38を介して、画像装置チップ10は、アプリケーション・プログラム58を実行しているプロセッサ56と通信する。
Here, the image device chip 10 can be roughly subdivided into a sensor unit 50, an analog-digital converter unit 52, and a logic circuit unit 54 (particularly the processing unit 28) that constitutes the main part of the logic circuit 14. .
The image device chip 10 communicates with the processor 56 executing the application program 58 via the data interfaces 36 and 38.

また、画像装置チップ10は、10ビットの精度を有するピクセル信号の読み出しが可能であり、チップ・アナログ−デジタル変換器24のゲインおよびオフセットは、動的に再設定可能である。
そして、論理回路14は、1ピクセルあたり200ミリ秒の集積時間Tで5ヘルツの画面書換速度で、全てのピクセル・アレイを読み出すことができる。
したがって、ウインドウ化された読み出しモードにおいて、センサーは、1ピクセル当たり100ミリ秒の集積時間(T)で10ヘルツの速度で、20×20ピクセルの20ウインドウを読み出すことができる。
The image device chip 10 can read out a pixel signal having an accuracy of 10 bits, and the gain and offset of the chip analog-to-digital converter 24 can be dynamically reset.
The logic circuit 14 can then read out all pixel arrays at a screen rewrite rate of 5 Hertz with an integration time T of 200 milliseconds per pixel.
Thus, in the windowed readout mode, the sensor can read out 20 windows of 20 × 20 pixels at a rate of 10 Hertz with an integration time (T) of 100 milliseconds per pixel.

また、画像装置チップ10は、オフチップ発振器を含むユーザからの単純な入力を経てピクセル・アレイ13を作動し、制御するために、すべての必要なタイミング信号およびパルスを発生させる。   The imager chip 10 also generates all necessary timing signals and pulses to operate and control the pixel array 13 via simple input from a user including an off-chip oscillator.

また、センサーは、2つの動作モード、特に、フル・フレーム読み出しおよび上記のウインドウ化された読み出しをサポートする。
したがって、フル・フレーム読み出しにおいて、露出および露出スタート時間は、ユーザにより特定されることができ、画像装置チップ10は、ロールシャッターを使用してピクセル・アレイ13からすべてのピクセルの信号を読み出すことができる。
The sensor also supports two modes of operation, in particular full frame readout and the windowed readout described above.
Thus, in full frame readout, the exposure and exposure start time can be specified by the user, and the imager chip 10 can read the signal of all pixels from the pixel array 13 using a roll shutter. it can.

なお、ウインドウ化された読み出しモードにおいて、露出スタート時間は、例えば、10×10ピクセル、15×15ピクセル、20×20ピクセルから選択される重なり合わないウインドウとして最大20まで、ユーザにより特定されることができる。   In the windowed readout mode, the exposure start time is specified by the user up to a maximum of 20 as non-overlapping windows selected from, for example, 10 × 10 pixels, 15 × 15 pixels, and 20 × 20 pixels. Can do.

また、映像用チップ10および論理回路14の機能は、ブートストラップピン(bootstrap pins)を介して、または、ユーザ・コマンドを介して、いかなる不必要な機能も動作停止にすることが容易であるようなモジュラ−設計である。
すなわち、いかなる機能も動作停止にすることは、画像装置チップ10の電力消費を低減させることに繋がる。
Also, the functions of the video chip 10 and the logic circuit 14 can be easily stopped by operating any unnecessary functions via bootstrap pins or user commands. Modular design.
That is, stopping any function causes the power consumption of the image device chip 10 to be reduced.

また、画像装置チップ10は、放射線量が0において、暗電流が、25℃で1ピクセル、1秒につき、2,500電子より少ないように、構成されている。
したがって、放射線量がフルの場合には、暗電流は、25℃で1ピクセル、1秒につき、5,000電子以下である。
Further, the image device chip 10 is configured such that when the radiation dose is 0, the dark current is less than 2,500 electrons per pixel per second at 25 ° C.
Thus, when the radiation dose is full, the dark current is less than 5,000 electrons per pixel per second at 25 ° C.

また、隣接したピクセル間のクロストークは、5%未満であって、一生を通じて不変である。
さらにまた、固定パターン・ノイズ(FPN)およびセンサー・リセット・ノイズ(KTC)は、ピクセルあたり75電子以下であって、およびピクセル反応不均一性は、全てのピクセル・アレイの1.5%より小さく、すべての5×5ピクセル・サブアレイに対し0.25%以下である。
そして、画像装置チップ10は、曲線因子に40%以上の量子効率を乗じたものとして定義される感度を有している。
なお、画像装置チップ10のスペクトル範囲は、0.4から0.9ミクロンまでの波長をカバーしている。
Also, the crosstalk between adjacent pixels is less than 5% and remains unchanged throughout life.
Furthermore, fixed pattern noise (FPN) and sensor reset noise (KTC) are less than 75 electrons per pixel and pixel response non-uniformity is less than 1.5% of all pixel arrays. 0.25% or less for all 5 × 5 pixel subarrays.
The image device chip 10 has a sensitivity defined as a product of a fill factor and a quantum efficiency of 40% or more.
Note that the spectral range of the image device chip 10 covers wavelengths from 0.4 to 0.9 microns.

次いで、図4および図5は、画像装置チップ10のピクセル・アレイ13のピクセルを詳細に示している。   4 and 5 show in detail the pixels of the pixel array 13 of the imager chip 10.

図4は、ピクセルのトランジスタ・レベルの線図である。
ここで、各ピクセルは、60と、62と、64との、3つのトランジスタ、フォトダイオード66とを備えている。
また、第1トランジスタ60は、電力供給とフォトダイオード66間のスイッチ69として作用する。
FIG. 4 is a pixel level diagram of the pixel.
Here, each pixel includes three transistors 60, 62, and 64, and a photodiode 66.
The first transistor 60 acts as a switch 69 between the power supply and the photodiode 66.

さらに、フォトダイオード66は、光制御された電流源を有するコンデンサ68(図5参照)と同等である。
そして、第2トランジスタ62は、外界との接続のためのフォトダイオード66/コンデンサ68の陰極で電圧を緩衝するソース・フォロア増幅器70(図5参照)とみなすことができる。
また、第3トランジスタ64は、上記のアンプ70の出力を、ピクセル・アレイ13のカラムバスに対応する出力信号バス74と接続するスイッチ72である。
Further, the photodiode 66 is equivalent to a capacitor 68 (see FIG. 5) having a light controlled current source.
The second transistor 62 can be regarded as a source follower amplifier 70 (see FIG. 5) that buffers the voltage at the cathode of the photodiode 66 / capacitor 68 for connection to the outside.
The third transistor 64 is a switch 72 that connects the output of the amplifier 70 to an output signal bus 74 corresponding to the column bus of the pixel array 13.

ここで、ピクセルのすべてのカラムにおいて、2つのコンデンサ(図示せず)は、選択されたピクセルのリセットおよび信号レベルのサンプルリングのために位置している。
また、非破壊読み出しにおいて、両方のサンプル・コンデンサが用いられる。
Here, in every column of pixels, two capacitors (not shown) are located for resetting the selected pixel and sampling the signal level.
Both sample capacitors are used in non-destructive readout.

そして、両方のコンデンサは、サンプリングの後、同じ信号を含んでいる。
また、読み出しシーケンスは、破壊読み出しと同じであるが、信号サンプル・コンデンサ68から来る信号だけが使われる。
なお、ピクセルから来るリセット信号は、無視されることになる。
Both capacitors then contain the same signal after sampling.
Also, the read sequence is the same as the destructive read, but only the signal coming from the signal sample capacitor 68 is used.
Note that the reset signal coming from the pixel is ignored.

また、ピクセルのすべてのカラムにおいて、サンプル上のホールド信号および出力チャンネルに対するホールドコンデンサを書き込むために、一つのカラムアンプ16が設けてある。
そして、破壊読み出しにおいて、リセットおよび信号レベルは、大部分の固定パターン・ノイズを相殺するために、出力増幅器16において、減算されることができる。
さらにまた、非破壊読み出しにおいては、信号レベルだけが、出力増幅器42によって用いられる。
One column amplifier 16 is provided for writing a hold signal on the sample and a hold capacitor for the output channel in all columns of the pixel.
And in destructive readout, the reset and signal levels can be subtracted at the output amplifier 16 to cancel out most of the fixed pattern noise.
Furthermore, in non-destructive readout, only the signal level is used by the output amplifier 42.

本発明によるアクティブピクセルセンサー装置を含むスタートラッカー装置が、高い放射線量を有する環境(例えば、太陽の近く/太陽面フレアの影響を受けやすい場所を通過している衛星において)で、使われるときに、高エネルギー粒子は、ピクセル信号の不連続現象を生じさせて、フォトダイオードに吸収される。
そして、十分なエネルギーが、フォトダイオード66に吸収される場合、ピクセルは飽和し、白点が、ピクセル・アレイ13における粒子の衝撃位置で発生する。
これらの白点は、次の画像において消えるが、点(白点)の数は集積時間とともに、増加する。
この現象は「シングル・イベント・セットアップ(SEU)」として公知であり、スタートラッカー画像は、しばしば太陽表面フレアのために、SEUにより損傷することになる。
When a star lacquer device including an active pixel sensor device according to the present invention is used in an environment with a high radiation dose (eg in a satellite passing near the sun / where it is susceptible to solar flare) The energetic particles are absorbed by the photodiode, causing discontinuities in the pixel signal.
If enough energy is absorbed by the photodiode 66, the pixel saturates and a white spot occurs at the particle impact location in the pixel array 13.
These white spots disappear in the next image, but the number of points (white spots) increases with integration time.
This phenomenon is known as “single event setup (SEU)” and the star lacquer image is often damaged by SEU due to solar surface flare.

また、複数のSEUの点や、筋75を含む典型的スタートラッカー画像の例として、図6にその画像を示している。
ここで、従来技術によれば、SEU筋は、画像の後処理工程のソフトウェアによって、取り外される。
しかしながら、後処理では、完全に除去することはできず、また非常に複雑で時間がかかるものである。
FIG. 6 shows an image of a typical start lacquer image including a plurality of SEU points and the streak 75.
Here, according to the prior art, the SEU streaks are removed by software in the image post-processing step.
However, post-processing cannot be completely removed, and is very complex and time consuming.

次いで、図7に、集積時間(T)の間のピクセル信号の一例を示す。
中間の時間(Ts)で、放射線粒子は、フォトダイオード66に吸収されて、ピクセル信号の準連続の突然ジャンプとなり、電荷担体の電子なだれを発生させる。
Then, FIG. 7 shows an example of the pixel signal during the integration time (T).
At an intermediate time (Ts), the radiation particles are absorbed by the photodiode 66, resulting in a quasi-continuous sudden jump in the pixel signal, generating an avalanche of charge carriers.

ここで、「不連続な」、「不連続」という表現は、数学的感覚で狭く解釈するのではなく、むしろデジタル回路の典型的な時間分解能の観点から解釈していることに注意されたい。
したがって、信号が全体の集積時間Tの1〜2%未満の何分の1かの範囲内で信号振幅の10〜20%以上が変化する場合、信号の突然の増加または減少を「不連続である」として分類する。
Here, it should be noted that the expressions “discontinuous” and “discontinuous” are not interpreted narrowly in a mathematical sense, but rather in terms of the typical time resolution of a digital circuit.
Thus, if the signal changes by more than 10-20% of the signal amplitude within a fraction of less than 1-2% of the total integration time T, the sudden increase or decrease of the signal is “discontinuously”. Classify as "is."

また、暗電流74の影響および星から観測場所まで生じているターゲット信号76の影響と共に、ピクセルから読み出される全体信号72を図7に示す。
さらに、図7は、Tsで不連続部分を有する階段関数(集積σ関数)の形を有するSEU信号78の影響を示す。
FIG. 7 shows the entire signal 72 read from the pixel, together with the influence of the dark current 74 and the influence of the target signal 76 generated from the star to the observation location.
Furthermore, FIG. 7 shows the effect of a SEU signal 78 having the form of a step function (integrated σ function) with discontinuities at Ts.

本発明主要目的の一つは、不連続を検出するために非破壊読み出しを実行すること、信号処理工程の信号の適切な修正によって、SEU信号の影響78を減算するかまたは相殺することを可能とすることである。   One of the main objectives of the present invention is to perform non-destructive readout to detect discontinuities and to subtract or cancel SEU signal effects 78 by appropriate modification of the signal processing signal. It is to do.

そして、本発明の好ましい実施態様によれば、論理回路13は、集積時間Tの間であって、時間T1からT7における、繰り返し非破壊読み出しを実行するように構成されている。
それから、処理ユニット28は、次の非破壊読み出しの結果の間の差異を決定する。
例えば、T1とT2の読み出しの差異D1、およびT5とT6の読み出しの差異によるD5を決定する。
And according to a preferred embodiment of the present invention, the logic circuit 13 is configured to perform non-destructive read repeatedly during the integration time T and from time T1 to T7.
The processing unit 28 then determines the difference between the results of the next non-destructive readout.
For example, the difference D1 in reading between T1 and T2 and D5 due to the difference in reading between T5 and T6 are determined.

そして、それぞれの差異D1、D5は、対応する所定の閾値、例えば、ピクセル信号の最大振幅を、集積時間(T)の間の非破壊読み出しの数で割ったものと2回、比較される。
さらに、論理回路13は、そのままの信号を外挿するために、TsでSEUの前にピクセル信号72の時間的反応を用いる。
SEUの後、ピクセルが飽和する場合、SEU後の読み出し値は無視され、一方、ピクセルが不飽和である場合、読み出しは不連続を減算することにより修正することができる。
Each difference D1, D5 is then compared twice with a corresponding predetermined threshold, eg, the maximum amplitude of the pixel signal divided by the number of non-destructive readouts during the integration time (T).
Furthermore, the logic circuit 13 uses the temporal response of the pixel signal 72 before SEU at Ts to extrapolate the raw signal.
If the pixel saturates after SEU, the readout value after SEU is ignored, while if the pixel is unsaturated, the readout can be corrected by subtracting the discontinuity.

本発明の好ましい実施態様において、論理回路13は、ベース値に対して、繰り返し加算するインクリメントで、出力信号を決定するように構成される。そこにおいて、ベース値は、ゼロであっても良い。
そして、不連続が前のステップで検出されなかった場合、例えば、図7のT1とT2間のステップのように、閾値に達しない差異D1を有する場合、差異D1をインクリメントとして使うことができる。
しかしながら、差異が所定の閾値を超える場合、例えば、図7のT5とT6の間にステップの場合、差異D5が検出され、論理回路は、インクリメントとして外挿差値を使用する。
In a preferred embodiment of the present invention, the logic circuit 13 is configured to determine the output signal in increments that repeatedly add to the base value. There, the base value may be zero.
If no discontinuity is detected in the previous step, for example, if there is a difference D1 that does not reach the threshold, as in the step between T1 and T2 in FIG. 7, the difference D1 can be used as an increment.
However, if the difference exceeds a predetermined threshold, for example, in the case of a step between T5 and T6 in FIG. 7, the difference D5 is detected and the logic circuit uses the extrapolated difference value as an increment.

また、外挿を実行するために、論理回路13は、最後の数差値を保存している記憶装置30を備えてなる。
そして、処理ユニット28は、保存された差値に基づいて、外挿差値を決定するために、保存された差値を使用する。
In addition, in order to perform extrapolation, the logic circuit 13 includes a storage device 30 that stores the last number difference value.
The processing unit 28 then uses the stored difference value to determine an extrapolated difference value based on the stored difference value.

最も単純なケースにおいて、最後の差値のみが、外挿差値として記憶装置30に保存されることができる。
基本的に、これは、T5とT4における非破壊読み出しの間における差値D5と、差値D4の間の差異として、図7の不連続の高さに近似していることに対応している。
In the simplest case, only the last difference value can be stored in the storage device 30 as an extrapolation difference value.
Basically, this corresponds to approximating the discontinuous height of FIG. 7 as the difference between the difference value D5 and the difference value D4 between the non-destructive readings at T5 and T4. .

本発明のより詳細な実施態様において、論理回路は、記憶装置30に保存されて、ジャンプの検出前に決定される2以上の差値を平均することによって、外挿差値を決定することができる。   In a more detailed embodiment of the present invention, the logic circuit may determine the extrapolated difference value by averaging two or more difference values stored in the storage device 30 and determined before detecting the jump. it can.

しかしながら、少なくともSEUによって、損なわれていない差値の所定の最小限の数が記憶装置30に保存される場合、かかる平均化処置を、実行できるだけである。
その結果、多くの前に保存され、決定された差値が、平均化が不可能な所定の最低数に達しなかった場合、論理回路13および処理ユニット28はデフォルト値を出力するように構成されることができる。
However, such an averaging procedure can only be performed if a predetermined minimum number of unaltered difference values is stored in the storage device 30, at least by SEU.
As a result, if the previously stored and determined difference value has not reached a predetermined minimum number that cannot be averaged, logic circuit 13 and processing unit 28 are configured to output a default value. Can.

T1からT7における非破壊読み出しは、図4のトランジスタ62を使用しているフォトダイオードのゲート電圧を決定することにより実行される。そして、それは図5のソース・フォロア増幅器70として作用する。   Non-destructive readout from T1 to T7 is performed by determining the gate voltage of the photodiode using the transistor 62 of FIG. It then acts as the source follower amplifier 70 of FIG.

また、信号を外挿する上記の方法は、Tsにおける不連続の前の差値の形で決定されるピクセル信号の離散化勾配を使用する。   Also, the above method of extrapolating the signal uses a discretized gradient of the pixel signal that is determined in the form of a previous difference value in Ts.

さらに、アナログ‐デジタル変換器42の可調バイアス値を適用することによって、バックグラウンド強度レベルは、ピクセル信号(例えば図7の暗電流の影響74)から減算されることができる。   Furthermore, by applying the adjustable bias value of the analog-to-digital converter 42, the background intensity level can be subtracted from the pixel signal (eg, dark current effect 74 in FIG. 7).

次いで、図8において、処理ユニット28において、行われるデジタル領域処理流れの一例を示す。
すなわち、処理ユニット28は、アナログ‐デジタル変換器ADC24からピクセル信号レベルを受け取って、メモリ装置30から、同じ集積時間Tにおける前の非破壊読み出しからピクセル信号レベルを読み込んで、差値を決定するために、実際のピクセル信号レベルから前の信号レベルを減算する。
また、差値は、メモリ装置30から読み込まれた閾値と比較される。
Next, FIG. 8 shows an example of the digital domain processing flow performed in the processing unit 28.
That is, the processing unit 28 receives the pixel signal level from the analog-to-digital converter ADC 24 and reads the pixel signal level from the previous non-destructive readout at the same integration time T from the memory device 30 to determine the difference value. And subtract the previous signal level from the actual pixel signal level.
Further, the difference value is compared with a threshold value read from the memory device 30.

そして、差異が閾値を超える場合、差値は切り捨てられ、そして、以前のステップに保存された差値がメモリ装置30から読み込まれて、出力値に加えられる。
一方、差値が閾値を超えない場合、論理回路はSEUが以前のステップで起こらなかったと結論づけ、差値はベース値に加えられ、後のステップ用にメモリ装置30に保存される。
アナログ‐デジタル変換器24から受け取ったピクセル信号レベルが、ピクセルが飽和したことを示す場合、工程は直ちに、前の差値を加えるステップへジャンプする。
If the difference exceeds the threshold, the difference value is discarded, and the difference value stored in the previous step is read from the memory device 30 and added to the output value.
On the other hand, if the difference value does not exceed the threshold, the logic circuit concludes that the SEU did not occur in the previous step and the difference value is added to the base value and stored in the memory device 30 for the subsequent step.
If the pixel signal level received from the analog-to-digital converter 24 indicates that the pixel is saturated, the process immediately jumps to the step of adding the previous difference value.

Claims (14)

画像装置チップ(10)を含むスタートラッカー装置に使用されるアクティブピクセルセンサー装置であって、
前記画像装置チップ(10)が、光学ピクセルとして機能するフォトダイオードのアレイ(13)と、論理回路(14)と、を含んでおり、
前記論理回路(14)が、
−所定集積時間(T)の間に照射された光量に応じて、ピクセル信号を読み出し、かつ、所定集積時間(T)の終了に伴い、光学的ピクセルをリセットし、
−ピクセル信号を処理し、かつ、修正したピクセル信号を出力し、
周期的に、前記集積時間(T)の間、ピクセル信号の非破壊読み出しを実行し、
さらに、前記論理回路(14)は、
−集積時間(T)の間、ピクセル信号において、不連続現象が生じたか否かを検出し、
−検出した結果に応じてピクセル信号を修正し、ここで、
前記論理回路(14)は、
−連続する非破壊読み出し結果の差値[D1、D5]を決定し、
−所定の閾値と、決定された読み出し結果の差値[D1、D5]とを比較して、前記不連続現象を検出すること
を特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。
An active pixel sensor device used in a star lacquer device comprising an image device chip (10),
The imaging device chip (10) includes an array of photodiodes (13) that function as optical pixels, and a logic circuit (14);
The logic circuit (14)
Reading out the pixel signal according to the amount of light irradiated during the predetermined integration time (T) and resetting the optical pixel at the end of the predetermined integration time (T);
Processing the pixel signal and outputting a modified pixel signal;
Periodically performing a non-destructive readout of the pixel signal during said integration time (T);
Furthermore, the logic circuit (14)
Detecting whether a discontinuity has occurred in the pixel signal during the integration time (T);
Modify the pixel signal according to the detected result , where:
The logic circuit (14)
Determining the difference values [D1, D5] of successive non-destructive readout results;
An active pixel sensor device characterized in that the discontinuous phenomenon is detected by comparing a predetermined threshold value with a difference value [D1, D5] of the determined readout result ;
請求項1に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記論理回路(14)が、前記画像装置チップ(10)に設けられているオンチップ論理回路であることを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。  2. The active pixel sensor device according to claim 1, wherein the logic circuit (14) is an on-chip logic circuit provided in the imaging device chip (10). 請求項1または2に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記論理回路(14)が、
−ベース値に対して、繰り返し加算されるインクリメントによって、出力信号値を決定し、
−連続する非破壊読み出し結果の差値が、所定の前記閾値以下の場合、前記増加するインクリメントとして、連続する非破壊読み出し結果の差値につき、前もって決定された差値を使用し、
−連続する非破壊読み出し結果の差異が、所定の前記閾値を超える場合、増加するインクリメントとして、外挿差値を使用すること、
を特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。
The active pixel sensor device according to claim 1 or 2 , wherein the logic circuit (14) comprises:
-The output signal value is determined by increment that is repeatedly added to the base value,
If the difference value between successive non-destructive read results is less than or equal to the predetermined threshold, use the difference value determined in advance for the difference value between successive non-destructive read results as the increment;
Using an extrapolated difference value as an increment that increases if the difference between successive non-destructive readout results exceeds a predetermined threshold value;
An active pixel sensor device.
請求項3に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記論理回路(14)が、少なくとも一つの差値(D4)を保存するための保存手段(30)を含み、当該保存された差値(D4)に基づき、前記外挿差値を決定することを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。4. The active pixel sensor device according to claim 3 , wherein the logic circuit (14) includes storage means (30) for storing at least one difference value (D4), the stored difference value ( An active pixel sensor device, wherein the extrapolation difference value is determined based on D4). 請求項3または4に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記論理回路(14)が、前記ジャンプの検出前に、決定される少なくとも二つの差値を平均することによって、前記外挿差値を決定するように構成されていることを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。The active pixel sensor device according to claim 3 or 4 , wherein the logic circuit (14) averages at least two difference values determined before detection of the jump, so that the extrapolated difference value. An active pixel sensor device, wherein the active pixel sensor device is configured to determine. 請求項3〜5のいずれか一項に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、多くの保存された前に決定された差値が、予め定められた最小限数に達しない場合、前記論理回路(14)が、修正された信号のデフォルト値を出力するように構成されていることを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。6. The active pixel sensor device according to any one of claims 3 to 5 , wherein a number of stored previously determined difference values do not reach a predetermined minimum number. (14) is configured to output a default value of a modified signal, an active pixel sensor device. 請求項1〜のいずれか一項に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記フォトダイオードが、CMOSタイプであることを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。The active pixel sensor device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the photodiode is of a CMOS type. 請求項7に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記論理回路(14)が、前記フォトダイオードのゲート電圧を決定することによって、前記非破壊読み出しを実行するように構成されていることを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。8. The active pixel sensor device according to claim 7 , wherein the logic circuit (14) is configured to perform the non-destructive readout by determining a gate voltage of the photodiode. Active pixel sensor device. 請求項1〜のいずれか一項に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記論理回路(14)が、前記外挿を実行するためにジャンプ前に決定される信号の勾配を用いて、信号を修正することを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。An active pixel sensor device according to any one of claims 1-8, wherein the logic circuit (14), using a gradient of a signal to be determined before jumping to perform the extrapolation, An active pixel sensor device for modifying a signal. 請求項1〜のいずれか一項に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記画像装置チップ(10)のウインドウ化された読み出しを管理するための手段(32)を含むことを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。An active pixel sensor device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it includes means (32) for managing a windowed readout of the imaging device chip (10) Active pixel sensor device. 請求項1〜10のいずれか一項に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記論理回路(14)が、フォトダイオードのアレイ(13)の読み出しに応じて、相関二重サンプリングを実行するように構成されていることを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。An active pixel sensor device according to any one of claims 1 to 10, wherein the logic circuit (14), in response to the reading of the array (13) of the photodiode, so as to perform a correlated double sampling An active pixel sensor device comprising: 請求項1〜11のいずれか一項に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、前記論理回路(14)が、ピクセル信号からのバックグラウンド強度レベルを算出して、それを減算するように構成されていることを特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。12. The active pixel sensor device according to any one of claims 1 to 11 , wherein the logic circuit (14) is configured to calculate a background intensity level from a pixel signal and subtract it. An active pixel sensor device. 請求項1〜12のいずれか一項に記載のアクティブピクセルセンサー装置であって、少なくとも一つの信号を処理するために、前記論理回路(14)を起動させるか、または停止させるための手段(38)を含むこと特徴とするアクティブピクセルセンサー装置。An active pixel sensor device according to any one of claims 1 to 12 for processing at least one signal, means for the or activate the logic circuit (14), or stop (38 An active pixel sensor device. 画像装置チップ(10)を含んでいるスタートラッカー装置に使用するアクティブピクセルセンサー装置のオンチップ・データ処理方法であって、
前記画像装置チップ(10)が、光学ピクセルとして機能するフォトダイオードのアレイ(13)を含み、
前記オンチップ・データ処理方法が、
−所定集積時間(T)の間に照射された光量に応じて、ピクセル信号を読み出し、かつ、所定集積時間(T)の終了に伴い、光学的ピクセルをリセットする工程と、
−ピクセル信号を処理し、かつ、修正したピクセル信号を出力する工程と、
―所定集積時間(T)の間、周期的に、ピクセル信号の非破壊読み出しを実行する工程と、
を含み、
−連続する非破壊読み出し結果の差値[D1、D5]を決定し、
−所定の閾値と、決定された読み出し結果の差値[D1、D5]とを比較して、不連続現象を検出することによって、
前記集積時間(T)の間、ピクセル信号において、前記不連続現象が生じたか否かを検出する工程と、
−検出した結果に応じてピクセル信号を修正する工程と
をさらに含むことを特徴とするオンチップ・データ処理方法。
An on-chip data processing method for an active pixel sensor device for use in a star lacquer device including an imaging device chip (10) comprising:
Said imaging device chip (10) comprises an array (13) of photodiodes functioning as optical pixels;
The on-chip data processing method includes:
Reading pixel signals according to the amount of light irradiated during a predetermined integration time (T), and resetting the optical pixels upon completion of the predetermined integration time (T);
Processing the pixel signal and outputting a modified pixel signal;
Performing a non-destructive readout of the pixel signal periodically for a predetermined integration time (T);
Including
Determining the difference values [D1, D5] of successive non-destructive readout results;
By detecting a discontinuous phenomenon by comparing a predetermined threshold value and a difference value [D1, D5] of the determined readout result,
-Detecting whether said discontinuity has occurred in a pixel signal during said integration time (T);
-An on-chip data processing method further comprising the step of modifying the pixel signal in response to the detected result.
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